【手続補正書】
【提出日】平成18年5月29日(2006.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  円筒形電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形帯状の正・負極板とセパレータとを長手方向に巻回した巻回極板群を有底円筒形電槽に挿入した円筒形蓄電池において、
前記極板群には第一の嵌合部を設けるとともに、前記有底円筒形電槽の内底面には第二の嵌合部を設け、前記第一の嵌合部と前記第二の嵌合部とにより円筒型電槽への極板群の挿入に指向性が付与されたことを特徴とする円筒形蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
円筒形蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に広く使用されている一次あるいは二次電池（以降、両者を合せて電池と記載）の公称電圧は、１．２〜３．６Ｖの範囲にあり、高くても３．６Ｖで、電池を電源として作動する機器は、さらに高い電圧を必要とすることが多く、複数の電池を直列に接続して高電圧にして使用されることが多い。その場合、電池の外部に形成された正・負極端子の極性を交互にして接続線あるいは接続捍等の接続部を介して接続して高電圧にする方法があるが、各端子にボルト・ナットで接続部を取り付けるのは面倒な作業で、しかも誤接続により電池が破損したり機器が正常に作動しないといった問題をも抱えている。その対策として、二次電池（蓄電池）に多く採用されている方法であるが、正・負極板およびセパレータからなる極板群を一体に形成された多数個のセルからなる電槽にそれぞれ挿入し、各極板群の正・負極ポールを接続部を介して電槽内部あるいは外部で接続して高電圧の電池をあらかじめ形成する方式が取られている。これをモノブロックタイプの電池と称している。例えば、６Ｖ、９Ｖ、１２Ｖといったものが一般的に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１は、その一例を示すもので、矩形の正・負極板をセパレータを介して積層した鉛蓄電池用角形極板群を、モノブロックタイプの角形電槽に挿入した状態を示す要部平面図で、１１はモノブロックタイプの角形電槽、２１は正極ポール、２２は負極ポール、３１は角形極板群、４１は正極ストラップ、４２は負極ストラップ、５は接続部、１０はセル隔壁をそれぞれ示す。
【０００４】
図１に示すように、正極ポール２１と負極ポール２２とを接続部５を介して順次接続し、２Ｖ×６セル＝１２Ｖのモノブロックタイプの鉛蓄電池が形成されている。この場合、角形極板群３１を、モノブロックタイプの角形電槽１１に挿入すれば第一のセルの負極ポール２２と相対する第二のセルの正極ポール２１の位置が自ずと決まり、両者を接続部５を介して溶接等により容易に接続可能である。
【０００５】
一方、図２は矩形帯状の正・負極板とセパレータとを長手方向に巻回して形成した極板群をモノブロックタイプの円筒形電槽に挿入した状態を示す要部平面図で、１２はモノブロックタイプの有底円筒形電槽（以降、円筒形電槽と記載）、２１は正極ポール、２２は負極ポール、３２は巻回極板群、４１は正極ストラップ、４２は負極ストラップをそれぞれ示す。
【０００６】
図２に示すように、巻回極板群３２をモノブロックタイプの円筒形電槽１２に挿入した場合に、角形極板群を角形の電槽に挿入するのと違って、円筒形状に起因して巻回極板群３２を随意に挿入可能で、正極ポール２１および負極ポール２２がランダムな位置に配列されることが起こり得る。その場合、正・負極のポール２１、２２を接続部（図２では図示せず）を用いて接続することは不可能で、巻回極板群３２を回転させるあるいは再挿入して正・負極のポール２１、２２の位置を修正し、図３に示すような一定の配列にする必要がある。しかし、円筒形蓄電池において、安定した性能を確保するためには巻回極板群に圧迫力を加える必要があり、該極板群３２の外径と円筒形電槽１２の内径とがほぼ同じにしてあることが一般的で、極板群３２の電槽１２への挿入が容易でなく、極板群の正・負極ポール２１、２２の位置を図３に示すような状態に修正するのは非常に困難である問題を抱えている。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、巻回極板群を円筒型電槽に挿入する際に、容易に正・負極ポールあるいは端子を所定の位置に配列でき、接続部を介しての接続が容易な円筒形蓄電池を提供することにある。
【０００８】
なお、円筒形蓄電池では、ポールがそのまま端子になる場合もあるので“ポールあるいは端子”と記載したが、以降、端子を省略する。
【０００９】
【発明が解決するための手段】
上記問題を解決する手段として、請求項１によれば、矩形帯状の正・負極板とセパレータとを長手方向に巻回した極板群を有底円筒形電槽に挿入した円筒形蓄電池において、
前記極板群には第一の嵌合部を設けるとともに、前記有底円筒形電槽の内底面には第二の嵌合部を設けられ、前記第一の嵌合部と前記第二の嵌合部とにより円筒型電槽への極板群の挿入に指向性が付与されたことを特徴とするものである。
【００１０】
従来では、巻回極板群を円筒形電槽に挿入する場合、上述したように円筒形状に起因して、正・負極のポールを所定の位置に配列された状態に巻回極板群を挿入するのは困難であったのに対して、巻回極板群には第一の嵌合部を、円筒形電槽の内底面には、第一の嵌合部と嵌合可能な第二の嵌合部を設け、前記嵌合部の形状を随意に嵌合できない、例えば、角形にしておけば、極板群の円筒形電槽への挿入に際して、両嵌合部を嵌合させれば、正・負極のポールの位置が一度の挿入によって決めることができる。したがって、第一の嵌合部および第二の嵌合部の形状が円筒では随意に嵌合できるので、本発明の形状として相応しくないのはいうまでもない。また、嵌合部の形状は上述したような角形に限定するものではなく、随意に嵌合できない、すなわち指向性を付与する形状であればよい。
【００１１】
嵌合に際しては、第一の嵌合部を凸部形状、第二の嵌合部を凹部形状にしても良いし、その逆でも良い。
【００１２】
【実施例】
本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図４は、本発明の実施例１を示す第一の嵌合部を有する巻回極板群の要部平面図、図５は、前記巻回極板群を円筒形電槽の内底面に設けた第二の嵌合部に嵌合させる状態を示す要部断面図で、６１は巻回極板群に設けた第一の嵌合部で、ここでは巻回極板群を正方形の角柱形状の巻き芯で巻き取った後、該巻き芯を抜き取って形成された正方形の筒部を示している。７１は円筒形電槽の内底面に設けた第一の嵌合部と同じ形状を有する第二の嵌合部を示し、ここでは正方形の角形突起が設けられてある。他の構成部材は図２と同じ番号を付記する。
【００１４】
図４および図５に示すように、巻回極板群３２を円筒形電槽１２に挿入して、第一の嵌合部６１を第二の嵌合部７１に嵌合させた場合、形状が正方形であるのでポール２１、２２が所定の位置に配列される確率は２５％であるが、あらかじめ正・負極のポール２１、２２の概ねの方向および位置を確認しておけば、一度の嵌合で所定の位置に配列することができる。
【００１５】
図６は、実施例２を模式的に示す要部断面図で、６２は巻回極板群に設けた第一の嵌合部で、ここでは、正方形の角柱形状の巻き芯で巻回極板群を巻き取る際に、該巻き芯の先端部を巻回極板群の下面より突出させ、巻き取り後も該巻き芯を挿入したままの方式で、凸部形状の第一嵌合部が形成されている。７２は円筒形電槽の内底面に設けた第一の嵌合部と同じ正方形の凹部からなる第二の嵌合部をそれぞれ示す。他の構成部材は図２と同じ番号を付記する。
【００１６】
図６に示すように、実施例２では、第一の嵌合部に正方形の凸部を形成し、第二の嵌合部に正方形の凹部を形成した方式で、巻回極板群を円筒形電槽に挿入した際、両者を嵌合させれば実施例１と同様の効果が得られる。
【００１７】
図７は実施例３を模式的に示す要部断面図で、６３は巻回極板群に設けた第一の嵌合部、６４は円柱形状の巻き芯で巻回した後、該巻き芯を抜き取った後に形成された円柱状の空洞部をそれぞれ示す。他の構成部材は、図２と同じ番号を付記する。図８に前記第一の嵌合部６３本体の要部斜視図を示す。
【００１８】
図７および図８に示すように、実施例３では、円柱形状の巻き芯で巻回した後、巻回極板群３２の中心に形成された空洞部６４に栓体よりなる第一の嵌合部６３を装着した後に、前記巻回極板群３２を円筒形電槽１２に挿入して、第一の嵌合部６３を第二の嵌合部７２に嵌合させれば、同様の効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように、矩形帯状の正・負極板とセパレータとを長手方向に巻回した巻回極板群を有底円筒形電槽に挿入した円筒形蓄電池において、前記巻回極板群を挿入した場合に、その円筒形状に起因して、各巻回極板群の正・負極ポールを所定の位置に正確に配列するのは困難であったが、巻回極板群に第一の嵌合部、円筒形電槽の内底面に第一の嵌郷部と嵌着可能な第二の嵌合部を設け、両者が嵌合するように巻回極板群を挿入すれば、正・負極のポールの正確な位置決めが容易にでき、円筒形蓄電池の組み立て工数が大幅に削減でき、その工業的効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】角形極板群をモノブロックタイプの角形電槽に挿入した状態を示す要部平面図。
【図２】従来の巻回極板群をモノブロックタイプの円筒形電槽に挿入した状態を示す要部平面図。
【図３】従来の巻回極板群をモノブロックタイプの円筒形電槽に挿入した後、正・負極のポール位置を揃えた状態の一例を示す要部平面図。
【図４】本発明の実施例１の巻回極板群を示す要部平面図。
【図５】実施例１の巻回極板群を円筒形電槽に挿入した状態を示す要部断面図。
【図６】実施例２の巻回極板群を円筒形電槽に挿入した状態を示す要部断面図
【図７】実施例３の巻回極板群を円筒形電槽に挿入した状態を示す要部断面図
【図８】実施例３の第一の嵌合部を示す要部斜視図。
【符号の説明】
１１ モノブロックタイプの角形電槽
１２ モノブロックタイプの円筒形電槽
２１ 正極ポール
２２ 負極ポール
３１ 角形極板群
３２ 巻回極板群
４１ 正極ストラップ
４２ 負極ストラップ
６１ 実施例１の第一の嵌合部
６２ 実施例２の第一の嵌合部
６３ 実施例３の第一の嵌合部
６４ 巻回極板群に形成された空洞部
７１ 実施例１の第二の嵌合部
７２ 実施例２の第二の嵌合部